船坞底板大体积混凝土温度场及应力场仿真分析.pdf
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1、水利水电技术第4 2卷2 0 1 1年第 1期 船坞底板大体 积混凝土温度场及应 力场仿真分析 吴丹 ,田振 华 ,马文丽 ( 1 河海大学 水利水 电工程学院,江苏 南京2 1 0 0 9 8 ;2 河海大学 水文水资源与水利工程科学国家重点 实验室,江苏 南京 2 1 0 0 9 8 ;3 水资源高效利用与工程安全国家工程研 究中心 ,江苏 南京 2 1 0 0 9 8 ) 摘 要:以热传导方程和应力增量方程为基础 ,用 A B A Q U S有限元分析软件对一按 间隔时间为 7 d进 行浇筑的船坞底板混凝土 9 0 d后的温度场和应力场进行 了计算和分析。结果表明 ,间隔7 d的分 4层
2、 浇筑的方案 ,可以满足混凝土抗裂要求。 关键 词 :大体 积混 凝 土 ;分 层 浇筑 ;温度 场 ;应 力场 ;船坞 ;港 口工程 中图分类号 :U 6 7 3 ( 2 5 3 ) 文献标识码 :A 文章编 号:1 0 0 0 0 8 6 0 ( 2 0 1 1 ) 0 1 0 0 4 1 0 3 S i m ul a t i o n a na l y s i s o n t e mpe r a t u r e fie l d a nd s t r e s s fie l d i n mas s c o nc r e t e o f d o c k flo o r s l a b W U
3、Da n ,T I AN Zh e nh u a , ,MA W e n l i , ( 1 C o l l e g e o f Wa t e r C o n s e r v a n c y a n d H y d r o p o w e r E n g i n e e r i n g , H o h a i U n i v e r s i t y , N i n g 2 1 0 0 9 8 , J i ang s u , C h i n a ;2 S t a t e K e y L a b o r a t o r y o f H y d r o l o g y Wa t e r R e s
4、o u r c e s a n d H y d r a u l i c E n gi n e e r i n g , H o h m U n i v e rs i t y ,N a n j i n g 2 1 0 0 9 8 ,J i a n g s u , C h i n a ;3 N a t i o n a l E n g i n e e r i n g R e s e a r c h C e n t e r o f Wa t e r R e s o u r c e s E f fi c i e n t U t i l i z a t i o n a n d E n g i n e e r
5、i n g S a f e t y , N a n j i n g 2 1 0 0 9 8 ,J i a n g s u , C h i n a ) Ab s t r a c t :B a s e d O H t h e h e a t c o n d u c t i o n e q u a t i o n a n d s t r e s s i n c r e me n t e q u a t i o n ,t h e t e mp e r a t u r e fi e l d a n d s t r e s s fi e l d i n t h e c o n c r e t e o f
6、t h e fl o o r s l a b o f a d o c k p l a c e d w i t h t h e i n t e rva l o f 7 d i s c a l c u l a t e d a n d a n a l y z e d t h r o u g h A B A Q U S fi n i t e e l e m e n t a n a l y s i s a f t e r 9 0 d o f i t s p l a c e me n t T h e r e s u l t s h o w s t h a t t h e p l a c e me n t
7、s c h e me o f p l a c i n g i n f o u r l a y e r s wi t h t h e i n t e rva l o f 7 d c a n me e t t h e c o n e r e t e a n t i c r a c k i n g r e q u i r e me n t c o n c e r n e d Ke y wo r ds:ma s s c o n c r e t e;l a y e r e d p l a c e me nt ;t e mpe r a t u r e fie l d;s t r e s s fie l d
8、;do c k;h a r b o r e ng i ne e r i n g 1 引言 目前,在我国建设 的港口中,大体积混凝土温度 应力 已经给施工带来了很多问题 。控制大体积混凝土 的内部温度 ,进而减小温度应力 ,对控制混凝土开裂 是很重要的 ,分层浇筑是有效方法之一。以江苏熔盛 重工集团有限公司船厂项 目的船坞底板模型为例 ,热 传导方程 和应力增量方程为基础 ,用 A B A Q U S有限 元分析软件对浇筑后 9 0 d的温度场和应力场进 行 了 计算和分析。 2 计算原理 2 1 热传导方程 受混凝 土水化热 的影 响 ,混凝 土温度随时 问变 化 ,为非稳定温度场 T= (
9、,Y , ,r ) ,在混 凝土 区域 R内,热传导方程为 , d r Re s o u r c e s a n d Hy d r o p o we r En g i n e e r i n g V o 1 4 2 No 1 = 窘 + o 2_r + + do e ( v ( ( 1 ) 式 中,O 为导温系数( m h ) ;0为混凝土的绝热温升 ( o C) ;r为混凝土龄期 。 收稿 日期 :2 0 1 0 1 0 - 1 5 基金 项 目:国 家 自然 科 学 基 金 资 助 项 目 ( 5 1 0 7 9 0 4 6,5 0 9 0 9 0 4 1 , 5 0 8 0 9 0 2
10、5, 5 0 8 7 9 0 2 4) ;国 家 科 技 支 撑 计 划 课 题 ( 2 0 0 6 B AC I 4 B 0 3 , 2 0 0 8 B A B 2 9 B 0 3 ) ;河海大学水文水资源与水利 工 程 科 学 国 家 重 点 实 验 室 专 项 基 金 ( 2 0 0 9 5 8 6 0 1 2 , 2 0 1 0 5 8 5 2 1 2 ) ;中央高校基本科研业务费项 目( 2 0 0 9 13 0 8 5 1 4, 2 0 1 0 B 2 0 4 1 4 , 2 0 1 0 B 1 4 1 1 4) ;中国水电工程顾问集团公司科 技项 目( C H C K J - 2
11、 0 0 7 - 0 2 ) ;江苏省“ 3 3 3高层次人才培养工 程” ( 2 0 1 7 B 0 8 0 3 7 ) ;江苏省普通 高校研 究生科研创新计划 ( C X O 9 B 一 1 6 3 Z) ;高 等 学 校 博 士 学 科 点 专 项 科 研 基 金 ( 2 0 0 7 0 2 9 4 0 2 3 ) 。 作者简介 :吴丹 ( 1 9 8 6 ) ,女 ,硕士研究生 。 41 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 吴丹, 等船坞底板大体积混凝土温度场及应力场仿真分析 2 2热传导的初始条件和边界条件 满足热传导方程的解有无限多,为了确定需要的 温度
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